1、連鑄機液壓系統簡介

 

連鑄機是鋼鐵冶金行業的關鍵設備之一，功能是把鋼水通過連續澆鑄轉變成鋼坯。在連鑄機成套設備中，液壓設備是重要的輔機，每臺連鑄機一般配有三套液壓系統，按生產流程依次是主機液壓系統，液壓剪液壓系統和冷床液壓系統。由于是高溫易燃場合，三套液壓系統使用的都是抗燃液壓油。在聯鑫鋼鐵，連鑄機所有液壓系統使用的是聚酯抗燃液壓油，型號為HE68,是一種合成抗燃液用油。

 

2、引入油液狀態監測技術

合成抗燃液壓油不同于礦物液壓油，沒有明確的換油指標，那依據什么標準換油呢？這種液壓油到底能使用多長時間呢？如果要對該液壓油進行檢測，要檢測哪些指標呢？這些問題都需要加以明確，否則相關工作的開展就失去依據。要解決上述問題就需要引入油液狀態監測技術。什么是油液狀態檢測技術呢？油液狀態監測技術是設備狀態監測的重要組成部分，通常分為油液分析和

 

磨損顆粒分析兩個方面

前者著重油液理化和性能指標的測定，其目的是判定油液的劣化狀態，后者通過對油中所含磨損顆粒尺寸、形貌、顏色和濃度等形態的觀測來實現對設備磨損狀態的監測和診斷。本文重點討論抗燃液壓油理化指標的測定，以及這些指標與液壓系統運行狀態的關系。

 

3、各液壓系統油品檢測情況

近期，聯鑫鋼鐵建立了油品檢測試驗室，對煉鋼連鑄機各液壓站在用油品進行了取樣檢測，檢測項目有40℃運動黏度、酸值和清潔度。檢測發現4號連鑄機主機液壓站在用油品40℃時的運動黏度為79.8,酸值為8.00mg/g,4號連鑄冷床液壓站在用油品40℃時的運動黏度為78.7,酸值為6.38mg/g,其他連鑄機液壓站在用油品40℃時的運動黏度均在70左右，酸值未超過2mg/g,而聚酯抗燃液壓油新油的黏度是68,酸值為1-2mgg。關于清潔度，有多臺液壓站在用油品為NAS9-NAS10,嚴重超標，清潔度超標加強過濾即可，此處不進行詳細討論。通過以上的檢測結果說明，4號連鑄主機液壓站和冷床液壓站在用油品氧化嚴重，已經生成了酸性的粘性物質。這兩套液壓站油品如何處置呢？是繼續使用還是換油呢？如果繼續使用擔心會出問題，如果冒然換油，費用又很高，因為該油品為合成油，每桶超過了5000元。為此液壓技術人員咨詢了油品供應商，他們認為40℃運動黏度達到79.8問題不大，如果酸值過高則建議換油，具體建議酸值達到4~6mg/g時換油，而寶鋼的做法是酸值達到8mg/g時才決定換油。了解了這一情況，聯鑫鋼鐵決定凡是使用抗燃液壓油的場合，把酸值達到6mg/g時作為警戒值，此時要加強監控，提高油品的檢測頻率，而把酸值達到8mgg時作為換油指標。到此，聯鑫鋼鐵抗燃液壓油有了換油標準。根據這個標準，4號連鑄主機液壓站決定換油處理，而4號連鑄冷床液壓站則加強監控。

 

4、各液壓系統運行情況對比

通過對各連鑄機液壓系統在用油品指標的對比，發現各油站油品狀態變化差異較大，因為聯鑫鋼鐵煉鋼廠所有連鑄機液壓系統是從2017年下半年開始使用抗燃液壓油HE68的，也就是說各臺連鑄機的液壓系統使用的是完全相同的油品，而且是同時開始使用的，為什么有的液壓系統油品氧化速度快，而有的液壓系統油品基本沒有氧化呢？為此，液壓技術人員對各連鑄機液壓系統運行情況進行了了解，通過現場查看，發現4號連鑄機主機液壓系統和冷床液壓系統油溫長期偏高，一般都超過了55℃，有時超過了70℃。這兩套液壓系統都有板式冷卻器，為什么冷卻效果不好呢？是冷卻器冷卻效果不好，還是循環泵出現了問題？另外還發現一個情況，就是這兩套液壓系統循環泵都是立式安裝在油箱頂部的，會不會是循環系統運行有問題呢？經過與現場液壓維修人員交流了解到，這兩套液壓系統循環泵經常損壞，有時液壓泵吸不上油，還有一次循環泵的吸油管脫落，導致油溫達到了80℃到此，可以完全確定，4號連鑄機兩套液壓系統油品過度氧化完全是因為油溫過高造成的，而導致油溫過高的根本原因在于循環泵經常損壞，液壓油得不到冷卻。

 

5、對油溫高的問題分析

 

液壓系統油溫高，從冷卻角度入手去降低油溫是正確的，但是應該還要從造成油溫高的其它原因去做分析，看看是否存在相關 問題。液壓系統油溫高無非來自于2個方面，一個是液壓系統內部產生的熱量，比如液壓管道和液壓缸處在高溫區域被高溫烘烤，里面流動的液壓油把熱量帶進了液壓系統。通過對4號連鑄主機和冷床兩套液壓系統的觀察發現，上面說的兩種情況都是存在的。液壓系統從外部進入的熱量可以通過防護盡量減少，但是不能避免這部分的熱量只有通過冷卻器帶出。液壓系統內部產生的熱量，由于液壓泵和液壓閥等元件存在一定量的內泄，會產生一些熱量，這也是不可避免的。

但是有一種情況就不正常了，就是通過對各溢流閥溫度地測量發現，兩套液壓系統均存在某個溢流閥溫度偏高的現象，可以判斷該溢流閥存在溢流現象。兩套液壓站使用的都是恒壓變量泵，靠液壓泵調定系統壓力，而溢流閥是作為安全閥使用的，換句話說，溢流閥應該是常閉的，而現在變成了常開的，這說明液壓泵和溢流閥壓力調定不正確，溢流閥作為安全閥壓力調定應該比液壓泵高約2MPa。而現在，溢流閥的調定壓力低于了液壓泵的調定壓力，導致變量泵達不到變量點，一直工作在最大流量狀態，當液壓系統需要小流量時，系統產生大量的多余流量只能通過溢流閥溢流了，溢流的過程中，液壓能轉化成了熱能。

 

6、結果和結論

綜上所述，4號連鑄機兩套液壓系統油溫高的原因主要在于兩個方面，一是由于液壓泵和溢流閥的壓力調節錯誤，導致溢流閥溢流產生了異常的能量轉換。二是循環泵工作不可靠，頻繁出現故障導致冷卻效果較差。針對以上兩個方面，一是對液壓泵和溢流閥的壓力進行重新調節，調節后變量泵正常變量，溢流閥不再溢流；二是對循環冷卻裝置的改造，把立式安裝在油箱上面的循環泵改為在地面上臥式安裝。通過這兩個方面的改進，這兩套液壓系統油溫均保持在40℃左右，在氣溫達到35℃時油溫也沒有超過50℃。另一方面通過油液狀態監測，可以掌握油品的使用狀態，通過油品的使用狀態，可以反映出液壓系統的工作狀態，所以油液狀態監測可以用來指導液壓設備的管理，主要是維護、維修和改造等內容